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Le fasi lunari descrivono il diverso aspetto che la Luna mostra verso la Terra durante il suo moto, causate a loro volta dal suo diverso orientamento rispetto al Sole. Le fasi lunari si ripetono in un intervallo di tempo detto "mese sinodico", pari a circa 29 giorni. Il mese del nostro calendario gregoriano è derivato da esso. Le fasi lunari sono dovute al moto di rivoluzione della Luna e al suo conseguente ciclico cambiamento di posizione rispetto alla Terra e al Sole.

In astronomia, un chiaro è la luce di un astro che un corpo celeste riflette su un altro e che dissipa l'oscurità della notte in quest'ultimo. Il chiaro di luna è l'illuminazione notturna della Terra dalla luce solare riflessa sulla Luna. Poiché la superficie lunare assorbe, in media, l'86-87% della luce che riceve dal Sole, la luce della Luna è piuttosto debole. Tuttavia, data la vicinanza della Luna, quella luce permette di orientarsi e persino di fotografare il paesaggio (come l'immagine sulla destra). Per gli astronomi, ha un effetto disastroso, poiché le particelle che sono sospese nell'aria, quando illuminate dalla Luna, causano un bagliore dal cielo che vela le lastre fotografiche durante esposizioni prolungate.

La cosiddetta luna rossa, in astronomia, è un fenomeno ottico per cui la Luna, anziché apparire nel cielo terrestre con il suo colore naturale, ovvero grigio-chiaro, appare di un colore ramato, che può variare tra il giallo-bruno e il rosso-mattone. Il fenomeno è causato dalla diffusione di Rayleigh della luce solare da parte dell'atmosfera terrestre e la sua percezione è amplificata dalla rifrazione atmosferica. Si verifica al sorgere o al tramontare della Luna e durante le sue eclissi.

Il novilunio (o Luna nuova) è la fase della Luna in cui il suo emisfero visibile risulta completamente in ombra. Come segnala il nome stesso, anticamente il novilunio era il giorno in cui compariva di nuovo la luna. Tale giorno è spesso utilizzato come primo giorno del mese nei calendari lunari. La Luna nuova avviene quando nel corso della sua orbita il nostro satellite è in congiunzione col Sole, cioè si frappone tra la Terra e il Sole. Durante la fase di Luna nuova, non è possibile vedere la Luna in quanto essa è presente in cielo di giorno a poca distanza apparente dal Sole. Se il novilunio si verifica quando la Luna si trova in un nodo della sua orbita, cioè sta attraversando il piano eclittico, la Luna risulta allineata perfettamente con la Terra e il Sole e perciò provoca il fenomeno delle eclissi di Sole.

La Luna è un satellite naturale, l'unico della Terra. Il suo nome proprio viene talvolta utilizzato, per antonomasia e con l'iniziale minuscola («una luna»), come sinonimo di satellite anche per i corpi celesti che orbitano attorno ad altri pianeti. Orbita a una distanza media di circa 384400 km dalla Terra, sufficientemente vicina da essere osservabile a occhio nudo, così che sulla sua superficie è possibile distinguere delle macchie scure e delle macchie chiare. Le prime, dette mari, sono regioni quasi piatte coperte da rocce basaltiche e detriti di colore scuro. Le regioni lunari chiare, chiamate terre alte o altopiani, sono elevate di vari kilometri rispetto ai mari e presentano rilievi alti anche 8000-9000 metri. Essendo in rotazione sincrona rivolge sempre la stessa faccia verso la Terra e il suo lato nascosto è rimasto sconosciuto fino al periodo delle esplorazioni spaziali. Durante il suo moto orbitale, il diverso aspetto causato dall'orientazione rispetto al Sole genera delle fasi chiaramente visibili e che hanno influenzato il comportamento dell'uomo fin dall'antichità. Impersonata dai greci nella dea Selene, fu da tempo remoto considerata influente sui raccolti, le carestie e la fertilità. Condiziona la vita sulla Terra di molte specie viventi, regolandone il ciclo riproduttivo e i periodi di caccia; agisce sulle maree e la stabilità dell'asse di rotazione terrestre. Si pensa che la Luna si sia formata 4,5 miliardi di anni fa, non molto tempo dopo la nascita della Terra. Esistono diverse teorie riguardo alla sua formazione; la più accreditata è che si sia formata dall'aggregazione dei detriti rimasti in orbita dopo la collisione tra la Terra e un oggetto delle dimensioni di Marte chiamato Theia. Il suo simbolo astronomico ☾ è una rappresentazione stilizzata della sua fase calante. La faccia visibile della Luna è caratterizzata dalla presenza di circa 300 000 crateri da impatto (contando quelli con un diametro di almeno 1 km). Il cratere lunare più grande è il bacino Polo Sud-Aitken, che ha un diametro di circa 2500 km, è profondo 13 km e occupa la parte meridionale della faccia nascosta.

Alla luna è una delle liriche dei Canti di Giacomo Leopardi, composta a Recanati presumibilmente nel 1819. Si tratta di un componimento poetico molto significativo, in quanto qui troviamo un tema che sarà molto frequente nella lirica leopardiana: il ricordo (lo stesso titolo originario della poesia era La ricordanza).